问题 解答题
已知向量a=(-cosx,2sin
x
2
),b=(cosx,2cos
x
2
),f(x)=2-sin2x-
1
4
|a-b|2

(1)将函数f(x)图象上各点的横坐标缩短到原来的
1
2
,纵坐标不变,继而将所得图象上的各点向右平移
π
6
个单位,得到函数y=g(x)的图象,求函数g(x)的单调递增区间;
(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且f(C)=2f(A),a=
5
,b=3,求c及cos(2A+
π
4
)
的值.
答案

(1)∵

a
=(-cosx,2sinx),
b
=(2cosx,
3
cosx)

a
-
b
=(-3cosx,2sinx-
3
cosx)

∴f(x)=2-sin2x-

1
4
[4cos2x+4(sin
x
2
-cos
x
2
)2]

=2-sin2x-cos2x-1+sinx=sinx(2分)

由题意,g(x)=sin2(x-

π
6
)=sin(2x-
π
3
)
(4分)

2kπ-

π
2
≤2x-
π
3
≤2kπ+
π
2
,k∈Z

解得,kπ-

π
12
≤x≤kπ+
12
,k∈Z

∴g(x)的单调递增区间[kπ-

π
12
,kπ+
12
],k∈Z

(2)由f(x)=sinx及f(C)=2f(A)可得sinC=2sinA

由正弦定理可得,c=2a=2

5
(7分)

由余弦定理可得,cosA=

b2+c2-a2
2bc
=
9+(2
5
)
2
-(
5
)
2
2×3×2
5
=
2
5
5
(8分)

于是cos2A=2cos2A-1=

4
5
-1=
3
5
(9分)

由a<c知A<C,从而0<A<

π
2
,0<2A<π,所以sin2A>0

所以sin2A=

1-cos22A
=
4
5
(10分)

所以cos(2A+

π
4
)=cos2Acos
π
4
-sin2Asin
π
4

=

2
2
×(
3
5
-
4
5
)=-
2
10
(12分)

判断题
单项选择题 B型题